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安定同位体利用NMR法の高度化と構造生物学への応用

研究報告コード R000000123
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 甲斐荘 正恒
研究者所属機関
  • 東京都立大学大学院理学研究科
研究機関
  • 東京都立大学大学院理学研究科
報告名称 安定同位体利用NMR法の高度化と構造生物学への応用
報告概要 生物科学研究の中心は遺伝子情報の蓄積から遺伝子産物,つまり蛋白質の生命過程における系統的,網羅的研究へと展開して行くと予想され,その中核となる情報は蛋白質の立体構造情報であるが,その蓄積量,蓄積速度は近年急速に増加してはいるものの,遺伝子情報の蓄積速度と比較すれば,その速度はきわめて遅い。この為に,蛋白質のもつ多様な生物機能を立体構造を基盤として解明する構造生物学の発展は著しく阻害され,延いては医薬品開発を初めとする新しい生物科学応用技術の発展をも妨げる要因となっている。蛋白質の立体構造を,如何に迅速に,効率良く,しかも精密に決定する技術を開発するかは,応用技術の開発にとって重大な意味をもち,X線解析技術と並び,構造生物学の中心的実験技術となりつつあるNMR(核磁気共鳴)法を安定同位体利用技術の高度化を通じて抜本的に改良している。
研究分野
  • 生物科学研究法一般
  • 生化学的分析法
  • 生体の顕微鏡観察法
  • 分子構造
  • 分子遺伝学一般
関連発表論文 (1)「安定同位体利用NMR技術の新しい展望 蛋白質-蛋白質、蛋白質-核酸複合体の構造解析への応用」大木進野、甲斐荘正恒、蛋白質 核酸 酵素、44、574-581(1999).
(2)「遺伝子DNAの形を観る」甲斐荘正恒、遺伝子産物(タンパク質)の形を観る—構造生物学とは何か?、クバプロ、8-23(1999).
(3)“Mutational Analysis of Reactive Site Loop of Streptomyces Metalloproteinase Inhibitor, SMPI”, Kazumi Hiraga, Sailaja S. Seeram, Shin-ichi Tate, Naoki Tanaka, Masatsune Kainosho, and Kohei Oda, J. Biochem.., 125, 202-209 (1999).
(4)“Quantitative Measurements of Transverse and Longitudinal Cross-Correlation between 13C-1H Dipolar Interactions and 13C Chemical Shift Anisotropy: Application to a 13C-Labeled DNA Duplex”, Chojiro Kojima, Akira Ono, Masatsune Kainosho, and Thomas L. James, J. Mag. Res., 136, 169-175 (1999).
(5)“Determination of the Complete Structure of a Uniformly Labeled Molecule by Rotational Resonance Solid-State NMR in the Tilted Rotational Frame”, Kaoru Nomura, Kiyonori Takegoshi, Takehiko Terao, Ken-ichi Uchida, and Masatsune Kainosho, J. Am. Chem. Soc., 121, 4064-4065 (1999).
(6)“Analysis of the Relationship between Enzyme Activity and its Internal Motion using Nuclear Magnetic Resonance: 15N Relaxation Studies of Wild-type and Mutant Lysozyme”, Shouhei Mine, Shin-ichi Tate, Tadashi Ueda, Masastune Kainosho, and Taiji Imoto, J. Mol. Biol., 286, 1547-1565 (1999).
(7)“Conformational Changes of the BS2 Operator DNA upon Complex Formation with the Antennapedia Homeodomain Assessed by 13C/15N Labeling of the DNA”, Cesar Fernandez, Thomas Szyperski, Martin Billeter, Akira Ono, Hideo Iwai, Masatsune Kainosho, and Kurt Wuethrich, J. Mol. Biol., 292, 609-617 (1999).
(8)“The 2D:{31P}-Spin-echo-difference Constant-time [13C,1H]-HMQC Experiment for Simultaneous Determination of 3JH3′P and 3JC4′P in 13C-Labeled Nucleic Acids and Their Protein Complexes”, Thomas Szyperski, Cesar Fernandez, Akira Ono, Kurt Wuethrich, and M. Kainosho, J. Mag. Res., 140, 491-494 (1999).
(9)“Backbone 1H, 13C, and 15N Resonance Assignment of Streptomyces Subtilisin Inhibitor”, Hiroaki Sasakawa, Atsuo Tamura, Kazuyuki Akasaka, Yoko Miyake, and Masatsune Kainosho, J. Biomol. NMR, 14, 285-286 (1999).
(10)“Stereoselective Synthesis of (2S,3S,4R,5R)- and (2S,3S,4R,5S)-[3,4,5-D3]Proline Depending on the Substituent of the γ-Lactam Ring”, Makoto Oba, Akiko Miyakawa, Kozaburo Nishiyama, Tsutomu Terauchi, and Masatsune Kainosho, J. Org. Chem., 64, 9275-9278 (1999).
(11)“Well-Controlled Polymerization of Phenylacetylenes with Organorhodium (I) Complexes: Mechanism and Structure of the Polyenes”, Yasuhisa Kishimoto, Peter Eckerle, Tatsuya Miyatake, Masatsune Kainosho, Akira M. Ono, Takao Ikariya, and Ryoji Noyori, J. Am. Chem. Soc., 121, 12035-12044 (1999).
(12)“Preparation of 2′-deoxyribonucleasides with an identically 2H/13C-labeled sugar residue.”, Oogo Y., Nonaka K., Ono (Mei) A., Ono A., Kainosho M. Nucleic Acids Symposium Series, 42, 123-124. (1999)
(13)「13C NMR 緩和法による核酸の構造とダイナミックスの解析」児嶋長次郎、甲斐荘 正恒、生物物理、40(229)、191-194(2000).
(14)「NMRによる生体分子中の水素結合の直接的観測」児嶋長次郎、甲斐荘 正恒、生物物理、40(232)、379-384(2000).
(15) "Determination of 2hJNN and 1hJNH Coupling Constants Across Watson-Crick Base Pairs in the Antennapedia Homeodomain-DNA Complex Using TROSY", K. Pervushin, C. Feruandez, A. Ono, M. Kainosho, K. Wuthrich, J. Biomol, NMR, 16, 3 9-46 (2000).
(16) "Simple Suppression Method of Spurious Peaks in TROSY Experiments", C. Kojima and M. Kainosho, J. Magn. Res., 143, 4 17-422 (2000).
(17) "Solution Structure of an RNA Duplex Including a C-U Base Pair", Y Tanaka, C. Kojima, T. Yamazaki, T.S. Kodama, K. Yasuno, S. Miyashita A.M. Ono, A. Ono, M. Kainosho, and Y. Kyogoku, Biochemistry, 39, 7074-7080 (2000).
(18) "Structural Comparison between Wild-type and P25S Human Cystatin A by NMR Spectroscopy. Does this Mutation Affect the α-Helix Conformation?", N. Shimba, E. Kariya, S.-I. Tate. H. Kaji, and M. Kainosho, J. Struct. and Funet. Genomics, 1 26-42 (2000).
(19) "Three-dimensional Structure Determination of a Uniformly Labeled Molecule by Frequency-Selective Dipolar Recoupling under Magic-Angle Spinning", K. Nomura, K. Takegoshi, T. Terao, K. Uchida, M. Kainosho, J, Biomol. NMR, 17. 111-123 (2000). (20) "Backbone 1H, 13C, and 15N Resonance Assignments of an 18 kDa Protein, E. Coil Peptidyl-proryl Cis-trans Isomerase b (EPPIb), E. Kariya, S. Ohki, T. Hayano, and M. Kainosho, J. Biomol. NMR, 18, 75-76 (2000).
(21) "The NMR Structure of a DNA Dodecamer in an Aqueous Dilute Liquid Crystalline Phase", N. Tjandra, S. Tate, A. Ono, M. Kainosho, and A. Bax, J. Am. Chem. Soc., 122, 6190-6200 (2000).
(22) "Studies of Physicochemical Properties of N-H...N Hydrogen Bonds in DNA, Using Selective 15N-Labeling and Direct 15N 1D NMR", C. Kojima, A. Ono, and M. Kainosho, J. Biomol. NMR, 18, 269-277 (2000)..
(23) "Triple Resonance Experiments with [13C, 1H]- and [13C, 13C]-TROSY Elements for Ribose-Base Correlation in Nucleic Acids", R. Riek, K. Pervushin, C. Fernandez, M. Kainosho, K. Wuthrich, J. Amer Chem. Soc., 123, 658-664 (2001).
(24) 'A Novel Killer Toxin-like Protein, SKLP, is a Member of the Single-domain β,γ-Crystalline Family Protein", S. Ohki, E. Kariya, K. Haga, A. Wakamiya, T. Isobe, K. Oda, and M. Kainosho, J. Mol. Biol, 305,109-120 (2001).
(25) "Sugar Conformation of the Stereospecific 2'-R or 2'-S Deuterium-Labeled DNA Decamer Studied with Proton-Proton J Coupling Constants", C. Kojima, E. Kawashima, T. Sekine, T. Ishido, A. Ono, M. Kainosho, and Y. Kyogoku, J. Biomol. NMR, 19, 19-31 (2001).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「生命活動のプログラム」研究代表者 甲斐荘 正恒(東京都立大学大学院理学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 甲斐荘 正恒. 生命活動のプログラム 安定同位体利用NMR法の高度化と構造生物学への応用. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.87 - 91.

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